JP2004124521A

JP2004124521A - コンクリート構造体の補強構造及びコンクリート構造体の補強方法

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Publication number: JP2004124521A
Application number: JP2002290623A
Authority: JP
Inventors: Yasuhisa Fujiwara; 藤原　保久; Naofumi Ando; 安藤　直文; Kenji Gondo; 権藤　健二
Original assignee: Sumitomo Mitsui Construction Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Mitsui Construction Co Ltd
Priority date: 2002-10-03
Filing date: 2002-10-03
Publication date: 2004-04-22
Anticipated expiration: 2022-10-03
Also published as: JP4003211B2

Abstract

【課題】コンクリート構造体が充分な耐力を備えるものとなる補強構造、及び既存の構造体に対しても有効な補強効果が得られるコンクリート構造体の補強方法を提供する。
【解決手段】橋脚１は鉄筋コンクリートからなる２つの柱状部３と、これらの間に連続して設けられた壁状部４とで構成されており、周方向に連続するように補強用繊維シート５が巻き付けられている。また、隅角部にはそれぞれ補強用繊維シート５を介して４つのコンクリートブロック６が設けられており、壁状部と、これを介して対向するコンクリートブロックとを貫通する緊張材７によって、コンクリートブロック６が壁状部４に押圧されている。これにより補強用繊維シート５が隅角部に強く接着され、橋脚１に地震時等の大きな水平方向の力が作用したとき、せん断力による斜引張力が補強用繊維シート５に確実に伝達され、橋脚１にせん断破壊が生じるのを防ぐことができる。
【選択図】　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願に係る発明は、コンクリート構造体の耐震性を増大させる補強構造、及び既存のコンクリート構造体を補強して耐震性に優れたものとするコンクリート構造体の補強方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現代社会においては、道路、鉄道等の交通手段の重要性がますます増大するのにともない、橋梁等のコンクリート構造体の耐震性もより大きなものが要求される。このため、橋脚等のコンクリート構造体の設計規準の見直しも行われ、大きな地震にも耐え得る構造に設計されるようになっている。
しかし、既存のコンクリート構造体の中には、その構築当時の規準により設計されたために、巨大地震が発生した場合等における耐震性が充分に検討されていないものがある。このような構造物は現在の規準によって照査すると、補強を行なって耐震性を向上させておくのが望ましいと判断される場合がある。
【０００３】
このような状況において、耐震性の向上が望まれるコンクリート構造体の補強工事が行われており、従来から広く用いられている方法として、コンクリート構造体の外周面に鋼板を巻き立てたり、コンクリート構造体の外周面にコンクリートを巻き立て、部材寸法を増大する方法が知られている。しかし、鋼板を巻き立てる方法では、鋼板の重量が大きく、これを建築物内や高架橋の桁下の狭い空間で建て込む必要があり、施工性が著しく悪いという問題がある。また、コンクリートを巻き立てる方法では、コンクリートの重量によって、基礎の耐力が不足する場合や部材の剛性が変化し、有効に補強できない場合がある。さらに、コンクリート部材断面の増加によって、建築物内の空間や桁下空間の利用に支障が生じる場合もある。
【０００４】
このような事情から、コンクリート構造体の周面に炭素繊維・ガラス繊維等の高強度の補強繊維を巻き付け、この補強繊維によってコンクリートを締め付けるように拘束する技術が知られている。また、補強繊維は合成樹脂等の連結材で一体化してシート状とした補強繊維シートとして用いる技術も知られている。（特許文献１又は特許文献２参照）
【０００５】
上記のような技術では、コンクリート構造体の周方向に巻き付けた補強用繊維が、せん断力によってコンクリート構造体に生じる斜引張力に抵抗し、地震等の大きな水平方向の力によってコンクリート構造体にひび割れ等が生じるのを防ぐことができる。また、大きな曲げモーメントが作用したときに部材表面のコンクリートが剥離するのを防止し、主筋が座屈して外側へ膨らみ出すのを防止することができる。
【０００６】
【特許文献１】
特開平５−３３２０３１号公報
【特許文献２】
特公平７−２３６２４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来の技術には次のような問題点がある。
上記補強用繊維は、コンクリート構造体の周面に巻き付け、密着させることによって、該コンクリート構造体に生じる斜引張力を有効に負担することができる。ところが、例えば橋脚や建造物等のコンクリート構造体において、柱状のコンクリート部材と壁状のコンクリート部材とが連続して形成されている場合、もしくは、梁が床版と連続して形成されている場合には、柱状部分又は梁状部分の周囲に連続して補強用繊維を貼り付けることはできない。このため、周方向に補強用繊維が連続していない部分が生じ、この部分の補強ができない。また、不連続となった端部付近では、力の伝達が充分に行なわれず、補強繊維による有効な補強効果を得ることができない。一方、壁状部分と突出した柱状部分とに補強用繊維が連続していても、補強用繊維に作用する引張力は、該補強用繊維を剥離する方向の力となり、引張力を伝達することはできない。このため、壁状部分及び柱状部分のせん断力に対する有効な補強とはならない。
【０００８】
本発明は上記のような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、施工が容易で、コンクリート構造体が充分な耐力を備えるものとなる補強構造、及び既存の構造体に対しても施工が容易で有効な補強効果が得られるコンクリート構造体の補強方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、　コンクリート構造体の表面に、該コンクリート構造体の軸線と直角方向に補強用繊維を含む補強用繊維シートが貼着され、　該コンクリート構造体の軸線に沿い、該コンクリート構造体との間に前記補強用繊維シートを挟み込むように複数のコンクリートブロックが設けられ、　前記コンクリートブロック及び前記コンクリート構造体を貫通する緊張材に緊張力を導入することによって、該コンクリートブロックが前記補強用繊維シートを介して該コンクリート構造体に押圧されていることを特徴とするコンクリート構造体の補強構造を提供する。
【００１０】
上記補強用繊維シートとしては、炭素繊維、ガラス繊維の他、アラミド繊維・ビニロン繊維等の有機繊維を、合成樹脂等の連結材で一体化してシート状としたものを用いることができる。また、特開平１０−２５９０８号公報に示されるような、一方向のみでなく斜めに繊維を配列したシートを用いることもできる。
【００１１】
上記コンクリート構造体の補強構造では、コンクリート構造体とコンクリートブロックとの間に補強用繊維シートを挟み込む。そして、補強用繊維シートがコンクリート構造体の周面に沿って連続して配置され、緊張材の緊張力によってコンクリートブロックが補強用繊維シートをコンクリート構造体に強く押し付ける。この部分で、補強用繊維シートはコンクリート構造体と強く接着され、剥離することなく大きな力の伝達が可能となる。このため、コンクリート構造体に大きなせん断力が作用し、コンクリート構造体に斜め方向の引張力が発生したとき補強用繊維シートに力が有効に伝達され、この補強用繊維シートが斜引張力を負担して、コンクリート構造体にせん断力によるひび割れの発生及びせん断破壊が生じるのを防止することができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、　請求項１に記載のコンクリート構造体の補強構造において、前記コンクリート構造体は、柱状部の一側面に壁状部が連続するものであり、　前記補強用繊維シートは前記柱状部の側面から前記壁状部の両側面に連続して貼着され、　前記緊張材の両端は、前記壁状部の両側に対向して設けられた二つのコンクリートブロックに定着されるものとする。
【００１３】
上記コンクリート構造体の補強構造は、鉛直方向に形成された柱状部と、該柱状部に連続するように形成された壁状部とからなる、橋脚等のコンクリート構造体に用いることができる。そして、このコンクリート構造体の補強構造では、壁状部の両側面に対向して設けられた二つのコンクリートブロックが壁状部を貫通する緊張材によって壁状部に押し付けられる。これにともない、壁状部の両側面から連続して柱状部の側面に沿うように貼着された補強用繊維シートがコンクリート構造体に強く圧接される。これにより、補強用繊維シートが柱状部の側面と壁状部の側面とに連続して密着した状態で固定される。そして、柱状部にせん断力による斜引張力が生じたとき、この斜引張力が柱状部に密着した補強用繊維シートに伝達され、有効な補強効果が得られる。また、壁状部を貫通する緊張材は、補強用繊維シートと連続し、柱状部の周囲で連続して引張力に抵抗する。したがって、柱状部にせん断破壊が生じるのを有効に防止することができる。
一方、壁状部は厚さが薄いため、壁状部を貫通するように緊張材を配置する作業を容易に行なうことができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、　請求項１に記載のコンクリート構造体の補強構造において、前記コンクリート構造体は、柱状部の対向する２つの側面にそれぞれ壁状部が連続し、該柱状部は壁状部の両側面から突出するように形成されており、　前記補強用繊維シートは、壁状部から両側に突出した柱状部の側面及び二つの壁状部側面に連続して貼着され、　前記緊張材の両端は、前記壁状部の両側に対向して設けられた二つのコンクリートブロックに定着されるものとする。
【００１５】
上記コンクリートブロック及び上記緊張材によって、補強用繊維シートが壁状部の側面に押圧され、柱状部の側面と壁状部の側面とが連続する隅角部に固定されている。このため、補強用繊維シートが隅角部においても剥離しにくく、柱状部にせん断力が作用したとき、せん断力による斜引張力が補強用繊維シート及び緊張材に効率良く伝達され、柱状部にひび割れが生じるのを防ぐことができる。また、壁状部に貼着された補強用繊維シートは壁面に強く接着され、壁状部に対しても、その壁面と平行な方向のせん断力に対して、有効な補強効果が得られる。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、　請求項１に記載のコンクリート構造体の補強構造において、前記コンクリート構造体は、柱状部の対向する２つの側面にそれぞれ壁状部が連続し、該柱状部は壁状部の片面から突出するように形成されており、前記補強用繊維シートは、壁状部から突出した柱状部の側面及び二つの壁状部側面に連続して貼着され、　前記緊張材の両端は、前記コンクリートブロックと前記壁状部とに定着されるものとする。
【００１７】
柱状部の側面と壁状部の側面とが連続する隅角部に設けられているコンクリートブロックと、該コンクリートブロックと壁状部とに定着されている緊張材とによって、隅角部で補強用繊維シートが壁状部に圧接されている。このため、補強用繊維シートが、壁面から突出した柱状部の側面と壁状部の側面とに連続して密着し、柱状部にせん断力が作用したとき、せん断力による斜引張力を補強用繊維シートによって有効に負担することができる。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、　請求項１に記載のコンクリート構造体の補強構造において、前記コンクリート構造体は、梁状部とその上部に床版部とが連続するように形成されたものであり、　前記補強用繊維シートは、前記梁状部の側面から連続する床版部の下面に及ぶように貼着され、　前記コンクリートブロックは、梁状部と床版部とが連続する隅角部で梁状部側面と床版部下面との双方に対向するように設けられ、　前記緊張材は床版部を貫通して配置されるものとする。
【００１９】
上記コンクリートブロック及び上記緊張材によって、補強用繊維シートが梁状部と床版部とが連続した隅角部で床版の下面に圧接され、梁状部の側面及び下面に密着している。このため、梁状部にせん断力による斜引張力が発生したとき、隅角部で補強用繊維シートが剥離しにくく、斜引張力が補強用繊維シートに効率良く伝達されて、梁状部にひび割れが生じるのを防ぐことができる。
【００２０】
請求項６に記載の発明は、　請求項１に記載のコンクリート構造体の補強構造において、前記コンクリート構造体は、梁状部とその上部に床版部とが連続するように形成されたものであり、　前記補強用繊維シートは、前記梁状部の側面から連続する床版部の下面に及ぶように貼着され、　前記コンクリートブロックは、梁状部と床版部とが連続する隅角部で梁状部側面と床版部下面との双方に対向するように設けられ、　前記緊張材は梁状部を貫通して配置されるものとする。
【００２１】
上記コンクリートブロック及びこのコンクリートブロックと梁状部とを貫通するように配置された緊張材によって、床版部と梁状部との隅角部で補強用繊維シートが梁状部に圧接されている。これにより、せん断力が作用する梁状部を、補強用繊維シートが有効に補強することになる。
【００２２】
請求項７に記載の発明は、　ほぼ鉛直な側面を有する梁状のコンクリート構造体の補強構造であって、　補強用繊維シートは、前記梁状の構造体の下面及び両側面に連続して貼着され、　前記補強用繊維シートの両端部に当接するように、前記梁状の構造体の軸線方向に沿ってコンクリートブロックが設けられ、　前記コンクリートブロック及び前記梁状の構造体を貫通する緊張材に緊張力を導入することによって、該コンクリートブロックが前記補強用繊維シートを介して前記梁状の構造体に押圧されていることを特徴とするコンクリート構造体の補強構造を提供する。
【００２３】
上記補強用繊維シートは、梁状の構造体の下面及び両側面に密着し、コンクリートブロック及び緊張材によって、補強用繊維シートの両端部が梁状の構造体の両側面に強く圧接されている。このため、梁状の構造体にせん断力が作用したとき、このせん断力による斜引張力が補強用繊維シートに伝達され、梁状部はせん断力に対して有効に補強される。
【００２４】
また、上記梁状の構造体は、例えばＴ型橋脚の張り出し梁もしくは門型ラーメン橋脚の梁として用いることができ、梁状の構造体の上部に支承を介して橋桁を設置することができる。そして、コンクリートブロックを設けることによって、橋脚上の面積が橋の軸線方向に増大する。このため、地震等によって橋の軸線方向に大きな変位が発生したとき、橋桁が落下してしまうのを防止することができる。
【００２５】
請求項８に記載の発明は、　柱状部と壁状部とが一体に形成されたコンクリート構造体の補強方法であって、　前記柱状部の側面から連続する前記壁状部の側面に及ぶように補強用繊維シートを貼着し、　前記柱状部が前記壁状部の側面より突出する部分で、該柱状部側面と該壁状部側面との双方に対向するようにコンクリートブロックを配置し、　前記コンクリートブロック及び前記コンクリート構造体を貫通する貫通孔を形成し、　前記貫通孔に挿通した緊張材の緊張力によって、前記コンクリートブロックを前記コンクリート構造体に押圧することを特徴とするコンクリート構造体の補強方法を提供する。
【００２６】
上記補強方法では、コンクリート構造体の柱状部が壁状部の側面より突出する部分で、柱状部の側面と壁状部の側面との双方に対向するようにコンクリートブロックを設けることによって、補強用繊維シートを柱状部の側面及び壁状部の側面に連続して密着させることができる。また、コンクリートブロック及びコンクリート構造体を貫通するように緊張材を配置し、この緊張材を緊張することによって、補強用繊維シートを柱状部と壁状部とが連続する隅角部に圧接することができる。このため、地震時等の大きな水平方向の力によってコンクリート構造体にせん断力が作用したとき、補強用繊維シートが隅角部から剥離するのが防止でき、せん断力による引張力が補強用繊維シートに効率良く伝達される。そして、コンクリート構造体のせん断破壊を有効に防止することができる。
【００２７】
請求項９に記載の発明は、　梁状部と床版部とが一体に形成されたコンクリート構造体の補強方法であって、　前記梁状部の側面から連続する前記床版部の下面に及ぶように補強用繊維シートを貼着し、　前記梁状部が前記床版部の下面と連続する部分で、該梁状部側面と該床版部下面との双方に対向するようにコンクリートブロックを配置し、　前記コンクリートブロック及び前記コンクリート構造体を貫通する貫通孔を形成し、　前記貫通孔に挿通した緊張材の緊張力によって、前記コンクリートブロックを前記コンクリート構造体に押圧することを特徴とするコンクリート構造体の補強方法を提供する。
【００２８】
上記のようにコンクリートブロックを配置し、このコンクリートブロックと梁状部とを貫通するように、又はコンクリートブロックと床版部とを貫通するように貫通孔を設け、この貫通孔に緊張材を挿通して緊張する。これにより、補強用繊維シートを梁状部の側面と床版部の側面とに連続して密着させ、この連続した部分に固定することができる。そして、梁状部に斜引張力が発生したとき、この斜引張力を補強用繊維シートによって有効に負担することができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本願に係る発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は、請求項１又は請求項２に係る発明の一実施形態である補強構造が適用された橋脚を示す概略斜視図である。なお、この補強構造は、鉄筋コンクリートの橋脚に適用したものであり、請求項８に係るコンクリート構造体の補強方法によって既存の橋脚を補強したものである。
この橋脚１は、箱型断面のコンクリート桁２を支持するものであり、橋脚１とコンクリート桁２とが一体となったラーメン構造となっている。
【００３０】
上記橋脚１は鉄筋コンクリートからなり、図２に示すように、フーチング（図示しない）の上に立ち上げられた２つの柱状部３ａ、３ｂと、これらの間に連続するように形成された壁状部４とで主要部が構成されている。
そして、柱状部３及び壁状部４の周面には、周方向に連続するように補強用繊維シート５が巻き付けられている。また、柱状部３ａ、３ｂと壁状部４とが連続する隅角部にはそれぞれ、補強用繊維シート５を介して、該柱状部３ａ、３ｂの側面と該壁状部４の側面との双方に対向するように４つのコンクリートブロック６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄが設けられている。さらに、壁状部４を介して両側で対向する位置に設けられた対となるコンクリートブロック６ａ、６ｂ及びコンクリートブロック６ｃ、６ｄは、壁状部４をほぼ水平方向に貫通する緊張材７ａ、７ｂによって連結されている。そして、この緊張材７は、緊張力が導入された状態で両端部がコンクリートブロック６に定着され、コンクリートブロック６が壁状部４を両側から挟み付けるように押圧されている。
【００３１】
上記補強用繊維シート５は、炭素繊維、ガラス繊維又はアラミド繊維・ビニロン繊維等の有機繊維を平行に多数配列し、これらを合成樹脂等の連結材で一体化してシート状としたものを用いることができる。この補強用繊維シート５は、繊維が水平方向つまり橋脚１の周方向となるように、柱状部３の側面及び壁状部４の側面に、エポキシ樹脂等の接着剤によって貼着されている。そして、地震時等の大きな水平方向の力によって柱状部３又は壁状部４にせん断力が作用したとき、このせん断力によって生じる斜め方向の引張力を負担し、柱状部３又は壁状部４のひび割れ発生及びせん断破壊を防止する。
【００３２】
上記緊張材７は、炭素繊維、ガラス繊維又はアラミド繊維・ビニロン繊維等の有機繊維を束ね、結合用の樹脂等によってロッド状にしたものや、線状材にしてより合わせたもの等を用いることができる。このような繊維は、鋼材よりも弾性係数が小さく、緊張力を導入したときの伸び量が大きいため、緊張材７が短い場合にも緊張力の管理が容易で、確実に所定の緊張力を導入することができる。
【００３３】
次に、上記補強構造の施工方法を、図３及び図４に基づいて説明する。
まず、図３（ａ）に示すように、壁状部４の柱状部３ａ、３ｂと連続する位置付近に、壁状部４をほぼ水平方向に貫通する孔を穿設する。なお、この貫通孔８ａは鉛直方向に所定の間隔で複数設ける。そして、柱状部３及び壁状部４の周面に、接着剤の接着性を高めるためにプライマーを塗布し、この上に、ハケ、ローラ、コテ等を用いて接着剤の塗布を行う。本例では、接着剤としてエポキシ樹脂を用いている。その後、接着剤が硬化する前に、図３（ｂ）に示すように、補強用繊維シート５を柱状部３及び壁状部４の周面に沿うように巻き付け、その上からローラ等によって押し付けて貼着する。
【００３４】
次に、図４（ａ）に示すように、柱状部３ａ、３ｂと壁状部４とが連続する隅角部に、該柱状部３ａ、３ｂの側面と該壁状部４との双方に対向する位置に、現場でコンクリートを打設してコンクリートブロック６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄを形成する。このとき、壁状部４に穿設された貫通孔８ａと連続するように、緊張材の挿通孔８ｂを形成しておく。そして、図４（ｂ）に示すように、貫通孔８ａ及び上記挿通孔８ｂに連続するように緊張材７を挿通し、この緊張材７に緊張力を導入する。
【００３５】
上記緊張材７に緊張力を導入する方法を、図５に基づいて説明する。
図５（ａ）に示すように、上記緊張材７の一端を定着具１１で保持し、他端をセンターホールジャッキ１２の後端に係止する。そして、センターホールジャッキ１２を油圧等で作動させ、仮定着用の台座１３ａ、１３ｂを介して壁状部４及びコンクリートブロック６に反力を作用させ、緊張材７に引張力を導入する。そして、台座１３ｂを介して仮定着する。この状態で、図５（ｂ）に示すように、グラウトポンプ１４を用いて貫通孔内にグラウトを注入する。なお、グラウト材としては高強度モルタル、無収縮モルタル又はエポキシ樹脂等を用いることができる。グラウト材１５が硬化した後、図５（ｃ）に示すように、仮定着を解放し、緊張材７をコンクリートブロック６の側面に合わせて切断する。仮定着の解放は、定着具を除去することによって行ってもよいし、仮定着部とコンクリートブロック６の側面との間で緊張材を切断することによって行ってもよい。
【００３６】
上記のように補強された橋脚では、柱状部３ａ、３ｂと壁状部４とが連続する隅角部で、補強用繊維シート５が柱状部３の側面及び壁状部４の側面に沿うように連続して配置される。さらに、緊張材７の緊張力によって、壁状部４の両側面に対向して設けられたコンクリートブロック６が補強用繊維シート５を介してそれぞれ壁状部４に押圧され、これにより補強用繊維シート５が隅角部に強固に固定される。このため、橋脚１に地震時等の大きな水平方向の力が作用し、橋脚１、特に柱状部３にせん断力による斜引張力が発生したとき、この斜引張力が補強用繊維シート５に確実に伝達され、柱状部３にせん断破壊が生じるのを防止することができる。また、補強用繊維シート５に引張力が作用しても、隅角部で補強用繊維シートが剥離するのを防止することができる。
【００３７】
図６は、請求項３に係る発明の一実施形態である補強構造を示す概略斜視図及び断面図である。
この補強構造は、柱５１及び壁５２が一体となった鉄筋コンクリートの構造物に適用されたものであり、柱５１の側面に壁５２が連続し、柱５１は壁５２の両側面から突出するように形成されている。柱５１及び壁５２の側面には、繊維が水平方向となるように補強用繊維シート５３が貼着されている。また、柱５１と壁５２とが連続する隅角部にはそれぞれ、補強用繊維シート５３を介して、柱５１の側面と壁５２の側面との双方に対向するようにコンクリートブロック５４が設けられている。そして、壁５２を介して両側で対向する位置に設けられた対となるコンクリートブロック５４は、壁５２をほぼ水平方向に貫通する緊張材５５によって連結されている。
なお、補強用繊維シート５３及び緊張材５５は、図１に示す橋脚の補強に用いられているものと同様のものである。
【００３８】
上記の補強構造では、緊張材５５の緊張力によってコンクリートブロック５４が壁５２に押し付けられ、この部分で補強用繊維シート５３が壁５２に強く圧接される。これにより、補強用繊維シート５３が柱５１の側面及び壁５２の側面に連続して密着し、補強用繊維シート５３に引張力が作用したとき、柱５１と壁５２とが連続する部分で補強用繊維シート５３が剥離しにくい。そして、せん断力作用時の斜引張力が補強用繊維シートに効果的に伝達され、柱５１及び壁５２のせん断破壊を防止することができる。
【００３９】
また、図７は、請求項４に係る発明の一実施形態である補強構造が適用された柱及び壁を示す概略斜視図及び断面図である。
この柱６１及び壁６２は、図６に示すものと同様に鉄筋コンクリートからなり、柱６１の側面に壁６２が連続して形成されている。この柱６１は壁６２の片面から突出するように形成されており、壁６２から突出した柱６１の側面と壁６２の側面とに補強用繊維シート６３が連続して貼着されている。そして、柱６１と壁６２とが連続する隅角部にコンクリートブロック６４が配置され、このコンクリートブロック６４と壁６２とをほぼ水平方向に貫通するように緊張材６５が配置されている。緊張材６５は緊張力が導入された状態でコンクリートブロック６４と壁６２とに定着され、これによりコンクリートブロック６４が補強用繊維シート６３を介して壁６２に押し付けられている。このため、補強用繊維シート６３が、壁６２から突出した柱６１の側面と壁６２の側面とに連続して密着し、柱６１にせん断力が作用したとき、せん断力による斜引張力を補強用繊維シート６３によって有効に負担することができる。
なお、補強用繊維シート６３及び緊張材６５は、図１に示す橋脚の補強に用いられているものと同様のものである。
【００４０】
図８は、請求項１又は請求項５に係る発明の一実施形態であるコンクリート構造体の補強構造を示す概略断面図及び拡大断面図である。なお、この補強構造はコンクリートの橋桁に適用したものであり、このように橋桁を補強する方法は、請求項９に係る発明の一実施形態である。
この橋桁は鉄筋コンクリートからなり、橋の軸線方向に沿って形成された複数の梁２１と、該梁２１と連続するように形成された床版２２とで主要部が構成されており、フーチング２５から立ち上げられた橋脚２４に支承２３を介して支持されている。
【００４１】
上記橋桁では、床版２２の下面と、梁２１の側面及び下面とに連続するように補強繊維シート２６が貼着されている。なお、補強用繊維シート２６は、図１に示す橋脚の補強に用いられているものと同様のものであり、繊維が橋桁の軸線と直角となるように配置されている。そして、床版２２の下面と梁２１の側面とが連続する隅角部には、補強用繊維シート２６を介して、床版２２の下面と梁２１の側面との双方に対向するようにコンクリートブロック２７が設けられている。また、床版２２とコンクリートブロック２７とを鉛直方向に貫通する緊張材２８が橋桁の軸線方向に所定間隔で複数配置されており、該緊張材２８は緊張力が導入された状態で床版２２とコンクリートブロック２７とに定着されている。
【００４２】
補強用繊維シート２６は、コンクリートブロック２７及び緊張材２８によって床版２２及び梁２１に押し付けられ、床版２２と梁２１との隅角部に固定される。このため、鉛直方向の大きな力によって橋桁にせん断力が作用したとき、斜引張力が補強用繊維シート２６に効果的に伝達され、梁２１にひび割れが生じるのを防止することができる。また、補強用繊維シート２６が隅角部において梁２１から剥離するのを防ぐことができる。一方、床版２２は厚さが薄いため、該床版２２を貫通するように緊張材２８を配置する作業を容易に行なうことができ、補強用繊維シート２６を床版２２に強く押圧することができる。
【００４３】
また、上記橋桁では、図９に示すように緊張材を配置することもできる。なお、これは請求項６に係る発明の一実施形態であるコンクリート構造体の補強構造である。
この緊張材３１は、コンクリートブロックと梁とをほぼ水平方向に貫通するように配置され、該緊張材３１は緊張力が導入された状態で、梁の両側に設けられたコンクリートブロックに定着されている。これにより、コンクリートブロックが梁に押し付けられるとともに、この部分で補強用繊維シートが梁に強く圧接され、補強用繊維シートが梁の側面に密着する。したがって、梁にせん断力が作用して斜引張力が発生したとき、斜引張力が補強用繊維シートに効率良く伝達され、せん断破壊が生じるのを防ぐことができる。
【００４４】
図１０は、請求項１又は請求項７に係る発明の一実施形態である補強構造が適用された橋脚を示す概略斜視図及び断面図である。
この橋脚は、形状がほぼＴ型となった鉄筋コンクリートの構造体であり、柱状部４１の上に橋の軸線と直交する方向に張り出した梁状部４２が形成されている。そして、この梁状部４２の上に支承（図示しない）を介して橋桁（図示しない）が支持される。
【００４５】
上記梁状部４２の軸線方向における両端部では、この軸線方向と直角方向に繊維が配列されるように、梁状部４２の下面及び両側面に連続して補強用繊維シート４３が貼着されている。補強用繊維シート４３の両端部には、該補強用繊維シート４３を介して、梁状部４２の両側面と対向するようにそれぞれコンクリートブロック４４ａ、４４ｂが設けられている。また、コンクリートブロック４４ａ、４４ｂと梁状部４２とをほぼ水平方向に貫通するように緊張材４５が配置され、該緊張材４５は緊張力が導入された状態でコンクリートブロック４４ａ、４４ｂに定着されている。
なお、補強用繊維シート４３及び緊張材４５は、図１に示す橋脚の補強に用いられているものと同様のものである。
【００４６】
この補強構造では、補強用繊維シート４３の端部がコンクリートブロック４４及び緊張材４５によって梁状部４２に押圧され、補強用繊維シートを梁状部４２の下面及び両側面に密着させた状態で固定することができる。これにより、鉛直方向の大きな力によって梁状部４２にせん断力が作用したとき、せん断力による斜引張力が補強用繊維シート４３に伝達され、梁状部４２にひび割れが生じるのを防止することができる。また、コンクリートブロック４４を設けることによって、橋脚上面の幅が増大するため、地震等によって橋の軸線方向に大きな変位が発生したとき、橋桁が落下してしまうのを防止することができる。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本願発明に係るコンクリート構造体の補強構造では、コンクリート構造体とコンクリートブロックとの間に補強用繊維シートを挟み込み、緊張材の緊張力によってコンクリートブロックを補強用繊維シートを介してコンクリート構造体に強く押し付ける。これにより、補強用繊維シートがコンクリート構造体と強く接着され、剥離することなく大きな力の伝達が可能となる。このため、コンクリート構造体に大きなせん断力が作用し、コンクリート構造体に斜め方向の引張力が発生したときに補強用繊維シートに力が有効に伝達され、この補強用繊維シートが斜引張力を負担する。したがって、コンクリート構造体に作用するせん断力に対して有効に補強することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１又は請求項２に係る発明の一実施形態である補強構造が適用された橋脚を示す概略斜視図である。
【図２】図１に示す橋脚の部分斜視図及び断面図である。
【図３】図２に示す橋脚の補強方法を説明する図である。
【図４】図２に示す橋脚の補強方法を説明する図である。
【図５】図２に示す橋脚に用いられている緊張材に緊張力を導入する方法を説明する図である。
【図６】請求項３に係る発明の一実施形態である補強構造が適用された柱及び壁を示す概略斜視図及び断面図である。
【図７】請求項４に係る発明の一実施形態である補強構造が適用された柱及び壁を示す概略斜視図及び断面図である。
【図８】請求項１又は請求項５に係る発明の一実施形態である補強構造が適用された橋桁を示す概略断面図及び拡大断面図である。
【図９】請求項６に係る発明の一実施形態である補強構造が適用された橋桁を示す拡大断面図である。
【図１０】請求項１又は請求項７に係る発明の一実施形態である補強構造が適用された橋脚を示す概略斜視図及び断面図である。
【符号の説明】
１、２４　　橋脚
２　　コンクリート桁
３　　柱状部
４　　壁状部
５、２６、４３、５３、６３　　補強用繊維シート
６、２７、４４、５４、６４　　コンクリートブロック
７、２８、４５、３１、５５、６５　　緊張材
１１　　定着具
１２　　センターホールジャッキ
１３　　台座
１４　　グラウトポンプ
１５　　グラウト材
２１　　梁
２２　　床版
２３　　支承
２５　　フーチング
４１　　柱状部
４２　　梁状部
５１、６１　　柱
５２、６２　　壁

Claims

コンクリート構造体の表面に、該コンクリート構造体の軸線と直角方向に補強用繊維を含む補強用繊維シートが貼着され、
該コンクリート構造体の軸線に沿い、該コンクリート構造体との間に前記補強用繊維シートを挟み込むように複数のコンクリートブロックが設けられ、
前記コンクリートブロック及び前記コンクリート構造体を貫通する緊張材に緊張力を導入することによって、該コンクリートブロックが前記補強用繊維シートを介して該コンクリート構造体に押圧されていることを特徴とするコンクリート構造体の補強構造。
前記コンクリート構造体は、柱状部の一側面に壁状部が連続するものであり、
前記補強用繊維シートは前記柱状部の側面から前記壁状部の両側面に連続して貼着され、
前記緊張材の両端は、前記壁状部の両側に対向して設けられた二つのコンクリートブロックに定着されるものであることを特徴とする請求項１に記載のコンクリート構造体の補強構造。
前記コンクリート構造体は、柱状部の対向する２つの側面にそれぞれ壁状部が連続し、該柱状部は壁状部の両側面から突出するように形成されており、
前記補強用繊維シートは、壁状部から両側に突出した柱状部の側面及び二つの壁状部側面に連続して貼着され、
前記緊張材の両端は、前記壁状部の両側に対向して設けられた二つのコンクリートブロックに定着されるものであることを特徴とする請求項１に記載のコンクリート構造体の補強構造。
前記コンクリート構造体は、柱状部の対向する２つの側面にそれぞれ壁状部が連続し、該柱状部は壁状部の片面から突出するように形成されており、
前記補強用繊維シートは、壁状部から突出した柱状部の側面及び二つの壁状部側面に連続して貼着され、
前記緊張材の両端は、前記コンクリートブロックと前記壁状部とに定着されるものであることを特徴とする請求項１に記載のコンクリート構造体の補強構造。
前記コンクリート構造体は、梁状部とその上部に床版部とが連続するように形成されたものであり、
前記補強用繊維シートは、前記梁状部の側面から連続する床版部の下面に及ぶように貼着され、
前記コンクリートブロックは、梁状部と床版部とが連続する隅角部で梁状部側面と床版部下面との双方に対向するように設けられ、
前記緊張材は床版部を貫通して配置されることを特徴とする請求項１に記載のコンクリート構造体の補強構造。
前記コンクリート構造体は、梁状部とその上部に床版部とが連続するように形成されたものであり、
前記補強用繊維シートは、前記梁状部の側面から連続する床版部の下面に及ぶように貼着され、
前記コンクリートブロックは、梁状部と床版部とが連続する隅角部で梁状部側面と床版部下面との双方に対向するように設けられ、
前記緊張材は梁状部を貫通して配置されることを特徴とする請求項１に記載のコンクリート構造体の補強構造。
ほぼ鉛直な側面を有する梁状のコンクリート構造体の補強構造であって、
補強用繊維シートは、前記梁状の構造体の下面及び両側面に連続して貼着され、
前記補強用繊維シートの両端部に当接するように、前記梁状の構造体の軸線方向に沿ってコンクリートブロックが設けられ、
前記コンクリートブロック及び前記梁状の構造体を貫通する緊張材に緊張力を導入することによって、該コンクリートブロックが前記補強用繊維シートを介して前記梁状の構造体に押圧されていることを特徴とするコンクリート構造体の補強構造。
柱状部と壁状部とが一体に形成されたコンクリート構造体の補強方法であって、
前記柱状部の側面から連続する前記壁状部の側面に及ぶように補強用繊維シートを貼着し、
前記柱状部が前記壁状部の側面より突出する部分で、該柱状部側面と該壁状部側面との双方に対向するようにコンクリートブロックを配置し、
前記コンクリートブロック及び前記コンクリート構造体を貫通する貫通孔を形成し、
前記貫通孔に挿通した緊張材の緊張力によって、前記コンクリートブロックを前記コンクリート構造体に押圧することを特徴とするコンクリート構造体の補強方法。
梁状部と床版部とが一体に形成されたコンクリート構造体の補強方法であって、
前記梁状部の側面から連続する前記床版部の下面に及ぶように補強用繊維シートを貼着し、
前記梁状部が前記床版部の下面と連続する部分で、該梁状部側面と該床版部下面との双方に対向するようにコンクリートブロックを配置し、
前記コンクリートブロック及び前記コンクリート構造体を貫通する貫通孔を形成し、
前記貫通孔に挿通した緊張材の緊張力によって、前記コンクリートブロックを前記コンクリート構造体に押圧することを特徴とするコンクリート構造体の補強方法。